交互式计算机图形学：从基本概念到真实感渲染

"《交互式计算机图形学》是由南京航空航天大学伍铁军教授讲授的一门课程，专注于探讨计算机图形学的基本概念、原理、算法及其系统组成。这门课程涵盖了光栅图形生成、2D/3D几何变换、观察控制、几何建模、真实感图形显示、人机交互以及用户界面设计等多个核心主题。通过理论讲解、3DSMax演示、VC++和OpenGL编程实践，以及课堂讨论和学生项目，旨在使学生深入理解和掌握计算机图形学的基本理论，并提升图形编程能力。课程要求学生按时完成大作业，这些作业将直接影响最终成绩。" 在计算机图形学中，表示图形的方法主要有两种：点阵表示和参数表示。点阵表示，也称为像素图或图像，是通过枚举图形中的所有点来定义，每个点都有特定的颜色。这种表示方式常用于位图图像，如JPEG或PNG格式，适用于表现丰富的色彩和细节，但不适用于缩放，因为放大可能导致像素化。 参数表示，又称为参数图或图形，是以形状参数和属性参数来描述图形。形状参数包括描述图形形状的方程系数、线段的顶点坐标等，而属性参数涉及图形的颜色、线型、填充样式等。参数表示法通常用于矢量图形，如SVG，它的优点在于可以无损地缩放，且文件大小较小，适合于创建图形用户界面和标志设计。 计算机图形学作为计算机科学的重要分支，与软件和硬件技术密切交织，广泛应用于各个领域，如科学可视化、工程设计、游戏开发、影视制作等。随着技术的不断进步，计算机图形学的最新发展动态包括但不限于高级渲染技术、虚拟现实、增强现实以及实时图形处理等领域。 课程教学目标是让学生熟练掌握计算机图形学的基本原理，包括光栅图形生成算法，如扫描转换，以及2D和3D几何变换，如平移、旋转和缩放。此外，还会涉及几何建模技术，如多边形建模，以及真实感渲染技术，通过光照、阴影和纹理映射来模拟现实世界的视觉效果。人机交互技术和用户界面设计是另一个关键部分，确保用户能够有效地与图形界面进行互动。 为了加深理解并提升实践能力，学生将通过编程实现课程中的算法，使用像VC++这样的编程语言和OpenGL这样的图形库。此外，课堂讨论鼓励学生积极思考和探索，而大作业则提供机会将所学知识应用于实际项目，以此培养解决问题和创新思维的能力。这门课程不仅传授理论知识，还注重实践操作和技能提升，为学生在计算机图形学领域的深入研究和职业发展奠定坚实基础。